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配电线路单相接地故障的危害
2022-12-27 | 阅:  转:  |  分享 
  
配电线路单相接地故障的危害

电力系统可分为大电流接地系统(包括直接接地、经电抗接地和低阻接地)、小电流接地系统(包括高阻接地,消弧线圈接地和不接地)。我国3~66?kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式,即为小电流接地系统,我厂的6kv和10kv配电线路都是小电流接地系统。??

在小电流接地系统中,单相接地是一种常见故障。10kV配电线路在实际运行中,经常发生单相接地故障,特别是在雨季、大风和雪等恶劣天气条件下,单相接地故障更是频繁发生。2011年的线路故障,单相接地就占了近50%。单相接地后,故障相对地电压降低,非故障两相的相电压升高,但线电压却依然对称,因而不影响对用户的连续供电,系统可运行1~2h,这也是小电流接地系统的最大优点;但是,若发生单相接地故障后电网长时间运行,会严重影响变电设备和配电网的安全经济运行。目前在水电厂有人值守的变电所中都有单相接地故障检测装置。?

单相接地故障的特征??

发生接地故障时,中央信号:警铃响,“某千伏某段母线接地”光字牌亮,中性点经消弧线圈接地系统,还有“消弧线圈动作”光字牌亮;绝缘监察电压表指示:故障相电压降低(不完全接地)或为零(完全接地),另两相电压升高,大于相电压(不完全接地)或等于线电压(完全接地),稳定性接地时电压表指针无摆动,若电压表不停地摆动,则为间歇性接地;中性点经消弧线圈接地系统,装有中性点位移电压表时,可看到有一定指示(不完全接地)或指示为相电压值(完全接地时)消弧线圈的接地报警灯亮;?发生弧光接地时,产生过电压,非故障相电压很高,电压互感器高压保险可能熔断,甚至可能烧坏电压互感器。??

对单相接地故障的危害和影响分析??

1.对变电设备的危害??

10kV配电线路发生单相接地故障后,变电站10?kV母线上的电压互感器检测到零序电流,在开口三角形上产生零序电压,电压互感器铁芯饱和,励磁电流增加,如果长时间运行,将烧毁电压互感器。在实际运行中,近几年来,已发生变电站电压互感器烧毁情况,造成设备损坏、大面积停电事故。??

单相接地故障发生后,也可能产生谐振过电压。几倍于正常电压的谐振过电压,危及变电设备的绝缘,严重时使变电设备绝缘击穿,造成更大事故。??

2.对配电设备的危害??

单相接地故障发生后,可能发生间歇性弧光接地,造成谐振过电压,产生几倍于正常电压的过电压,将进一步使线路上的绝缘子击穿,造成严重的短路事故,同时可能烧毁部分配电变压器,使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿、烧毁,也可能发生电气火灾事故。??

3.对区域电网的危害??

严重的单相接地故障,可能破坏区域电网的稳定,造成更大事故。??

4.对人畜危害??

对于导线落地这一类单相接地故障,如果配电线路未停运,对于行人和线路巡视人员(特别是夜间),可能发生跨步电压引起的人身电击事故,也可能发生牲畜电击伤亡事故,。??

5.对供电可靠性的影响??

发生单相接地故障后,一方面要进行人工选线,对未发生单相接地故障的配电线路要进行停电,中断正常供电,影响供电可靠性;另一方面发生单相接地的配电线路将停运,在查找故障点和消除故障中,不能保障用户正常用电,特别是在庄稼生长期、大风、雨、雪等恶劣气候条件,和在山区、林区等复杂地区,以及夜间、不利于查找和消除故障,将造成长时间、大面积停电,对供电可靠性产生较大影响。??

6.对线路的影响?

发生单相接地故障时,由于配电线路接地直接或间接对大地进行放电,将造成较大的电能损耗,按照有关规程规定运行时间一般不允许超过2小时,甚至将会造成更大的电能损耗并烧毁设备等。??

7.造成电量损失?

发生接地时,接地电流在6-10A,每月造成电量损失在30000kvh左右(6000v8A720小时/1000=34560kvh)。??

新技术新设备的应用??

1.小电流接地自动选线装置??

在变电所加装小电流接地自动选线装置,此装置能够自动选择出发生单相接地故障线路,时间短,准确率高,改变传统人工选线方法,对非故障线路减少不必要的停电,提高供电可靠性,防止故障扩大。目前,已有部分变电站加装了这套装置,取得了良好效果。在实际应用中,应注意此装置与各配出线间隔上的零序电流互感器配合使用,否则不能发挥任何作用。??

2.单相接地故障检测系统??

在变电所的配出线出口处加装信号源,在配电线路始端、中部和各分支处,三相导线上加装单相接地故障指示器,指示故障区段。配电线路发生单相接地故障后,根据指示器的颜色变化,可快速确定故障范围,快速查到故障点。??

我厂临变现状:

一、?采油一厂临变供电概况;?

目前采油一厂有无人值守临变11座,线路17条,共????公里,油井??口。临变供电形式递增。线路远离基地,线路长,点多、面广,分布在高阳、安新、河间、文安、任丘,同时也是采油一厂增产的主要区域。?

二、?高压供电线路故障分析:?

6—10kv线路主变属中性点不接地系统,线路没有故障报警功能,一旦线路单相接地(线路单相接地,因素诸多,故障最为频繁),不会直接影响油井运转,所以,多年来没有受到人们的直观重视,只有再次发生接地(两相同时接地),两相短路跳闸停电,才会进行抢修处理,或造成临变设备损坏才会处理。(有人值守变电所,值班员随时观察各线路是否正常,随时提供线路异常信息。)?

高压供电线路失电、缺一相电、跳闸故障,虽已造成停电、停产,但有采油工区提供信息,可在短时间内对以造成的故障进行处理,只有高压供电线路诸多的接地原因造成接地故障没有任何信息反应,只有等设备烧坏、线路二次接地、断线、有明显打火点,才会提醒管理人员进行处理。如2010年文119临变出线连续跳闸最后箱变PT烧毁,造成文119临变停电一周左右,影响产量近500吨;2011年文119临变高压环网柜崩溃,直接损失30多万元,影响产量300多吨,后因此环网柜烧毁改造又投资30万元;2011年西柳十临变接地故障,造成在一周内多次停电,最后两条线同进接地送不出电,才引起重视,影响原油生产300多吨。?

尤其重要的是高压供电线路接地故障,长时间故障运行,不但线路设备会损坏,更为严重的是安全隐患,线路不论什么位置,什么元件接地,在接地点则有电流向四周流散,地面上呈现不同电位分布,当人(牲畜)跨于这种有不同电位的地面时,加于人(牲畜)两脚之间的电位差,叫跨步电压触电事故,距线路接地点越近,跨步电压越高,触电事故越严重。所以临变高压线路接地故障,没有故障显示报警是潜在的严重安全隐患,应引起高度重视。?

三、解决办法?

在无人值守变电所安装小电流接地装置,一旦线路有故障出现,及时报警,及时准确断定是那条线路故障、是什么性质的故障,特别是暂不影响正常用电,却会在运行中造成事故的扩大和设备的损坏及隐性故障的报警。?四.具体内容?

1.在各出线线路研究接地电流元件,提供接地电流参数信号。?2.用PT的三相电源参数,提供三相操作电源和电源信号。?3.整合电源参数信号和接地电流参数信号。4.将整合的电源参数信号和接地电流参数信号,匹配成报警声光信号。?

5.将声光信号控制显示盘装在采油站有人值守的值班室,特请值班人员随时将各条线路异常情况及时报有关门。?五、?效益分析?

无人值守变电所接地故障报警安装后:?

1.能及时报警高压线路失电、缺相、跳闸、接地故障,减少停电时间。?

2.能给运行故障处理人员提供是那条线路故障及故障性质,使运行故障抢修人员准确准备,及时直赶现场,快速处理故障送电。?

3.能使线路的薄弱点、隐蔽故障得到及时处理,避免事故扩大,小故障酿成大事故及接地跨步电压触电事故等不可预计的损失。?

4.投资一套3万元左右,可解决临变出线故障报警问题,(不包括安装费用)

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(本文系小小时光屋首藏)